KR101867063B1 - 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 담수화 플랜트에 설치된 설비의 기준 정보를 관리하는 기준 정보 관리 모듈, 설비의 상태 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈, 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면, 설비의 작업 계획을 작성하는 작업 관리 모듈, 작업 계획에 따라 설비에 정비 명령을 내리는 제어 모듈을 포함하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치에 관한 것이다.

Description

담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템 {Apparatus and System for managing desalination plant}
본 발명은 담수화 플랜트에 설치된 설비의 기준 정보를 관리하는 기준 정보 관리 모듈, 설비의 상태 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈, 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면, 설비의 작업 계획을 작성하는 작업 관리 모듈, 작업 계획에 따라 설비에 정비 명령을 내리는 제어 모듈을 포함하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치에 관한 것이다.
해수담수화는 생활용수나 공업용수로 직접 사용하기 힘든 바닷물로부터 염분을 포함하는 용해물질을 제거하여 순도 높은 음용수, 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 수처리 과정을 말한다. 바닷물은 지구상의 물 중 약 98%의 비율을 차지하므로, 이러한 거대한 양의 바닷물을 인류의 생활에 유용하게 쓸 수 있도록 경제적인 방법으로 염분을 제거하고 담수로 만들어 사용할 수 있다. 이러한 해수 담수화에 사용되는 설비를 해수 담수화 플랜트에 설치하여, 바닷물을 민물로 변환하도록 한다.
해수담수화는 열원을 이용하여 해수를 가열하고 발생한 증기를 응축시켜 담수를 얻는 증발법과, 삼투현상을 역으로 이용하여 반투막을 통과시켜 담수를 생산하는 역삼투법(RO)의 방식으로 진행할 수 있다. 증발법은 다단증발법(MSF)과 다중효용증발법(MED)으로 구분될 수 있으며, 결정화법, 용제추출법, 가압흡착법 등을 해수담수화에 적용할 수 있다.
다단증발법(MSF; Multi-Stage Flash)은 해수를 압력이 여러 단계의 열 교환기 내부를 거치게 하면서 발전 플랜트에서 발생하는 증기로 가열해 증발시킨 후, 차가운 해수가 흐르는 관 외벽에서 증기를 응축하는 과정을 통하여 담수를 생산하는 방식이며, 대용량의 담수화 설비에 사용될 수 있다. 단(stage)에서 열원의 추가없이 계속적으로 낮은 증기 압력에서 해수의 플래싱이 연속적으로 발생하게 함으로써, 에너지를 보다 효과적으로 사용할 수 있게 된다.
다중효용증발법(MED; Multi-Effect Distillation)은 이펙트(effect)라는 기기를 이용하여 담수를 생산하며, 고압의 BRP Pump 설비를 필요로 하지 않아 전력 소모량이 적어 운전 비용을 줄일 수 있는 장점이 존재한다. 다중효용증발법은 금속관 외부에 해수를 분무하여 내부에 흐르는 증기를 응축하게 하는 것으로, 관 외부의 해수는 끓어서 증기를 발생시키고 다음 단(effect)의 관내부로 들어가 응축하는 과정을 반복하도록 한다. 낮은 온도에서 운전하게 되므로 열효율이 높으며, 전력 소모량이 생산량에 비해 적다.
역삼투압법(RO; Reverse Osmosis)은 해수에 압력을 가한 후 반투막을 이용하여 물과 염분 등 기타 물질을 분리하는 역삼투압 방법을 이용해 담수를 생산하는 방식으로, 운영이 비교적 용이하고 담수 생산을 위한 에너지 소비량이 낮으며 담수화 설비에 모두 사용될 수 있다. 역삼투압법은, 전처리 설비(Pretreatment syste), 고압펌프(High pressure pump) 및 역삼투압(RO Membrane)의 세 부분으로 구성되어, 용매인 물을 용질과 분리하게 된다.
이러한 해수 담수화는 다양한 방법에 따라서 여러 설비들을 포함할 수 있게 된다. 특히, 해수 담수화 장치의 설비들은 거대한 크기를 갖게 되며, 각각의 설비의 상태가 정상 상태인지 여부를 실시간으로 확인하여야 담수화 플랜트가 정상적으로 작동할 수 있게 되는 것이다.
그런데, 종래의 해수 담수화 장치의 경우, 이상 상태가 발생하는 경우 해당 이상 상태를 해결하기 위하여 엔지니어를 호출 후 전문가의 현장 파견으로 문제를 해결하는 방식으로 유지 보수를 진행하기 때문에, 소요 시간이 매우 오래 걸리는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상술한 바와 같이 문제 상황 발생시 빠른 문제 해결을 위하여, 작업 계획을 작성하고 설비를 정비하도록 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 담수화 플랜트에 설치된 설비의 기준 정보를 관리하는 기준 정보 관리 모듈, 상기 설비의 상태 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈, 상기 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면, 상기 설비의 작업 계획을 작성하는 작업 관리 모듈, 상기 작업 계획에 따라 상기 설비에 정비 명령을 내리는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 담수화 플랜트가 해수 공급 장치, 수도관, 증발 장치, 냉각 장치, 스팀 장치, 역삼투 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 기준 정보 관리 모듈이 상기 설비의 위치 정보, 설비 정보, 고장 코드, 점검 항목 중 적어도 어느 하나를 포함하여 관리할 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 기준 정보 관리 모듈이 상기 설비의 위치 정보를 관리할 때, 위치 코드를 분류하여 설비별로 관리할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 작업 관리 모듈이 상기 설비의 작업 계획 작성시, 저장된 작업 일지 및 운전 일지, 상기 설비의 결함 상태, 상기 설비에 대한 운전원 판단 내역, 상기 설비에 대한 관리 전문가 판단 내역 중 적어도 어느 하나를 포함하여 작업 계획을 작성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 작업 관리 모듈이 기 저장된 표준 작업 절차에 따라서 작업 계획을 작성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 작업 관리 모듈이 상기 설비의 정상화에 필요한 시간 틀(time frame)을 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 작업 관리 모듈이 상기 설비의 기준 정보를 중심으로 설비의 운영 스케줄을 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 작업 관리 모듈이 상기 설비의 작업 계획을 작성한 후, 상기 설비를 모니터링하여 작업 계획에 따른 작업이 진행되는지 여부를 확인할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 작업 관리 모듈의 설비 관리 결과를 측정하고 분석하는 분석 모듈을 더 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 분석 모듈이 KPI(Key Performance Indicators) 지표를 이용하여 설비 관리 결과를 분석할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 분석 모듈이 상기 결과에 따른 보고서를 자동으로 추출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 상기 분석 모듈이 상기 설비의 작업 계획에 따른 비용 부담 및 작업 효율을 분석할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 시스템은, 적어도 하나의 설비가 설치된 담수화 플랜트, 상기 설비의 기준 정보를 저장하고, 상기 설비의 상태 데이터를 수집하고, 상기 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면 작업 계획을 작성하여 상기 설비에 정비 명령을 내리는 설비 관리 장치, 상기 설비 관리 장치에 연결되어, 상기 작업 계획을 조회 가능한 사용자 단말기를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 방법은, 적어도 하나의 설비가 설치된 담수화 플랜트의 관리 방법에 있어서, 상기 설비의 상태 데이터를 수집하는 단계, 상기 상태 데이터의 이상 상태 여부를 파악하는 단계, 상기 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면, 상기 설비의 작업 계획을 작성하는 단계, 상기 작업 계획에 따라 상기 설비에 정비 명령을 내리는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템은, 설비 관리 계획을 작성하여 작업 계획에 따른 정비 명령을 진행함으로써, 종래의 설비 관리에 비하여 약 30% 가까운 시간을 절약할 수 있어, 전체적인 효율을 60% 정도 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템은, 실제 정비가 이루어지기 전 관련 사항을 정리하여 작업 계획을 세움으로써, 작업 환경을 안전하게 유지하고 작업수행을 위한 준비 후 정비를 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템은, 수립된 작업 계획이 제대로 진행되는지 여부를 모니터링하여, 추후 관리까지 한번에 진행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템은, 정비 계획에 대한 분석을 수행하여 보고서를 자동으로 도출하고 활용함으로써, 추후 정비 시스템에도 적용할 수 있어, 숙련된 전문가가 아니더라도 문제 발생시 해결할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치의 구성에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치의 구성에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 시스템의 구성에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 방법의 순서도에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1, 도 2는 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치의 구성에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치(100)는, 기준 정보 관리 모듈(110), 데이터 수집 모듈(120), 작업 관리 모듈(130), 제어 모듈(140), 분석 모듈(150)을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 담수화 플랜트는, 해수 공급 장치, 수도관, 증발 장치, 냉각 장치, 스팀 장치, 역삼투 장치 중 적어도 하나를 포함하도록 하여, 담수화 장치에 사용될 수 있는 다양한 방법들에 모두 적용될 수 있다.
이 때, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 담수화 플랜트의 내부에 위치할 수도 있으며, 담수화 플랜트와 일정 거리 떨어진 곳에 위치할 수도 있으며, 담수화 플랜트와 물리적으로 완전히 분리되어 통신만을 송수신하며 위치할 수도 있다.
기준 정보 관리 모듈(110)은 담수화 플랜트에 설치된 설비의 기준 정보를 관리한다. 기준 정보는 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리에 필요한 기본적인 정보를 의미하며, 본 발명에서는 위치, 설비종류, 예방정비 종류, 작업 정보, 작업자 정보, 고장코드, 계정코드 등 다양한 기준 정보를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명의 기준 정보 관리 모듈은, 상기 설비의 위치 정보, 설비 정보, 고장 코드, 점검 항목 중 적어도 어느 하나를 포함하여 관리할 수 있다.
이 때, 본 발명의 기준 정보 관리 모듈은, 상기 설비의 위치 정보를 관리할 때, 위치 코드를 분류하여 설비별로 관리할 수 있다. 담수화 플랜트는 거대한 부지 안에서 위치하며, 해수 공급 장치, 수도관, 증발 장치, 냉각 장치, 스팀 장치, 역삼투 장치 등 담수화 방법에 이용가능한 다수의 설비를 포함할 수 있기 때문에, 각각의 설비가 플랜트의 어느 부분에 위치하는지를 체계적으로 관리하여야 한다. 따라서, 본 발명의 기준 정보 관리 모듈은 설비별로 위치 코드를 부여하고, 위치 코드로 관리함으로써 이상 상황 발생에 대한 빠른 대처가 가능하다.
예를 들어, 본 발명의 기준 정보 관리 모듈은, 지역 및 유형으로 제1 위치 코드를 분류하고, 영역으로 제2 위치 코드를 분류하고, 시스템으로 제3 위치 코드를 분류하고, 섹션으로 제4 위치 코드를 분류할 수 있다. 제1 위치 코드는 담수화 시설의 유형에 따라, RO/MSF/MED/수처리 등에 따라 1/2/3/4 등의 코드를 설정할 수 있고, 지역명과 함께 AB1 등으로 매겨질 수 있다. 또한, 제2 위치 코드는 영역에 따라서, 해수 담수화 시설의 전처리/수처리/후처리/공통으로 그룹핑되어, 세부 공정에 따라 코드화될 수 있으며, 001/003/005 등으로 매겨질 수 있다.
또한, 제3 위치 코드는 공정 분류에 따른 하위라인의 명칭을 약어로 표현할 수 있으며, 3A4 등으로 매겨질 수 있다. 아울러, 제4 위치 코드는 섹션 분류에 따라 시리얼 넘버로 코드를 부여할 수 있으며, 01/02/03/04/05 등으로 매겨질 수 있다. 상술한 위치 코드는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 내용이 예시로 든 해당 위치 코드에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 기준 정보 관리 모듈은, 담수화 플랜트에 설치되는 설비별로 각각 위치 코드를 모두 부여하도록 한다. 예를 들어, 담수화 플랜트에 포함되는 수처리 장치에는 AB1-001-3A4-01로 위치 코드를 부여하고, 추후 이상 상태 발생시 해당 설비의 위치 코드를 불러들여 옴으로써 빠른 처리가 가능하도록 한다.
데이터 수집 모듈(120)은 설비의 상태 데이터를 수집하도록 한다. 이 때, 데이터 수집 모듈은 수집한 상태 데이터를 저장하여 추후 작업 계획의 작성에 이용할 수도 있으며, 실시간으로 설비의 상태 데이터를 수집함으로써 정상 상태에서 이상 상태가 발생하는 상황에 대한 빠른 처리가 가능할 수 있다.
이 때, 본 발명의 데이터 수집 모듈은, 기 설정된 주기별로 해수 담수화 플랜트를 감시할 수 있다. 실시간으로 감시하는 경우 이상 상태가 발생할 때 신속한 대응이 가능하지만, 현장 단말기 및 서버에 과부하를 일으킬 수 있는 문제점이 존재한다. 따라서, 본 발명의 데이터 수집 모듈은 감시 주기를 지정하고(ex; 100ms) 주기별로 현장 단말기의 상태 데이터 처리 프로세스를 감시할 수 있다.
작업 관리 모듈(130)은 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면, 설비의 작업 계획을 작성하도록 한다. 이 때, 작업 관리 모듈은 상태 데이터의 판단을 위하여, 데이터 수집 모듈에 저장된 상태 데이터를 기 설정된 주기에 따라서 실시간으로 감시하고, 저장된 정상 상태 샘플과 비교 분석 후 이상 상태를 판단하도록 한다. 예를 들어, 담수화 플랜트의 해수 공급 장치의 공급 압력이 현재 100kPa이고, 정상 상태 범위가 20~80kPa인 경우, 본 발명의 작업 관리 모듈은 해수 공급 장치의 위치 코드인 BC3-003-8C3-03의 상태 데이터가 이상 상황임을 판단하고, 해당 해수 공급 장치에 대한 작업 계획을 작성하도록 한다.
예를 들어, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 감시한 상태 데이터 처리 프로세스와 기 저장된 정상 상태 데이터 처리 프로세스를 비교하여, 감시한 상태 데이터 처리 프로세스의 이상 상태 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 분석 모듈은 저장된 정상 상태 데이터 처리 프로세스와 완전히 동일한 상태 데이터 처리 프로세스만 정상 상태로 판단할 수도 있지만, 전체 프로세스 중 기 설정된 비율 이상만 일치하더라도 정상 상태 데이터 처리 프로세스로 판단할 수 있다. 예를 들어, 전체 데이터 처리 프로세스가 5단계로 이루어져 있는 경우, 정상 상태 데이터 처리 프로세스와 비교하였을 때 4단계가 동일하고 1단계가 동일하지 않은 경우, 본 발명의 분석 모듈은 정상 상태로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 분석 모듈은 감시한 상태 데이터 처리 프로세스와 기 저장된 정상 상태 데이터 처리 프로세스를 비교하여, 현재 이상 상태 여부를 판단하거나 추후 이상 상태가 나타날 수 있는 시점을 예측할 수 있다. 담수화 플랜트의 경우, 현재 담수화 설비의 상태 데이터를 판단으로 이상 상태인지 아닌지 현재 상태를 확인할 때 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치를 사용할 수도 있지만, 현재 이상 상태가 아니더라도 종합적인 상태 데이터를 판단할 때 추후 이상 상태가 나타날 것이라는 예측을 수행할 수 있다.
특히, 작업 계획을 작성하는 것은 단기적/장기적 정비 방법에서 효율성을 극대화하기 위한 필수적인 단계로, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치의 가장 큰 특징에 해당할 수 있다. 종래의 담수화 플랜트 설비 관리 장치의 경우, 작업 분배/작업자가 도착하는 시간/숙련자가 정비하는 시간 등 불필요한 시간이 많이 소요되었으나, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 장치는 불필요한 시간을 모두 없애고 정비 계획에 따라서 정비를 진행하므로 효율성을 극대화시킬 수 있다.
더 구체적으로, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 자산에 대한 정비전략을 수립하여 각종 관리기준을 설정하고, 예방정비 또는 작업요청에 따른 소요발생을 판단하도록 한다. 또한, 발생작업에 대하여 무엇을/누가/어떻게/무엇으로 할 것인가를 결정하고, 계획을 수립할 수 있다.
또한, 수립된 작업 계획으로, 인력과 자원 등 가용자원과 설비상태를 감안한 작업일정을 결정하고, 경험/스킬/인력의 가용성을 모두 고려하여 작업을 수행할 인원을 선정하도록 한다. 이어, 작업 계획에 따라서 작업수행 준비 및 작업을 직접 수행하며, 해당 작업 계획과 결과를 비교분석하여 평가하도록 한다.
이 때, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 상기 설비의 작업 계획 작성시, 저장된 작업 일지 및 운전 일지, 상기 설비의 결함 상태, 상기 설비에 대한 운전원 판단 내역, 상기 설비에 대한 관리 전문가 판단 내역 중 적어도 어느 하나를 포함하여 작업 계획을 작성할 수 있다. 본 발명의 설비 관리 장치의 경우, 모니터링 보고서(Condition Monitoring Reports)를 작성하며, 작업 일지와 운전 일지에 따라서 정상 상태와 이상 상태 여부를 판단할 수 있으므로, 해수 담수화 플랜트에 포함되어 있는 설비의 이상 여부를 빠르게 판단할 수 있게 된다.
더 구체적으로, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 작업완료에 필요한 시간을 산정하여 작업기간을 추출하고, 정비공/전기공/협력업체 등 작업완료에 필요한 인력자원을 파악하도록 하며, 필요한 부품과 요청서를 리스트로 작성하도록 한다. 이어, 필요한 장비와 설비를 리스트로 작성하여, 유지 보수를 담당하는 직원이 빠르게 대처할 수 있도록 하며, 작업전에 필요한 전처리 작업을 선정하도록 한다. 또한, 해당 작업에서 허가 또는 차단이 필요한지 여부를 파악한 후, 안전관련 이슈를 확인할 수 있다.
이어, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 작업 계획을 무엇을 해야 할지 정의하도록 한다. 작업 계획은 설비 장치가 이상 상태에 대하여 어떠한 방법으로 정비하여야 하는지 그 순서를 지정하여야 하므로, 개별적으로 상세한 내용을 확인 후 정비작업을 완료하기 위하여 필요한 기술과 도구 및 자원/시간 등을 결정하도록 한다. 예를 들어, 해수 담수화 플랜트 중 해수 공급 장치에 이상 상태가 발생하는 경우, 본 발명의 설비 관리 장치는 해수 공급 장치의 정비에 필요한 기술인 <밸브 및 파이프 확인>과, 도구인 <압력 감지기>, 자원인 <과장 이상의 전문가>, 시간인 <3시간 이상> 등을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 설비의 검사를 진행하고, 해당 작업에 대하여 가장 먼저 취해져야 하는 최선순위의 작업 순서를 지정하도록 한다. 이를 위하여, 해당 작업에의 가장 최적 작업자를 선정하며, 필요 인원수와 소요 시간을 추출할 수 있다.
이 때, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 기 저장된 표준 작업 절차에 따라서 작업 계획을 작성할 수 있다. 담수화 플랜트 설비에서, 이상 상태 발생은 일반적으로 한번 발생했던 상황이 지속적으로 일어날 수 있으므로, 해당 발생 상황에 대한 표준 작업 절차를 저장하여 그에 따른 작업 계획을 설정하고, 빠른 작업 처리가 가능하도록 한다. 예를 들어, 담수화 플랜트 설비 관리 장치에서, 해수 공급 장치의 압력이 비정상적으로 높은 상황이 발생하는 경우, 본 발명의 작업 관리 모듈은 표준 작업 절차인 <과장 이상급 인원 배정 -> 압력 하강을 위한 해수 공급 중단 -> 해수 공급 장치의 파이프라인 상태 파악 -> 문제 해결>의 표준 작업 절차에 따라 작업 계획을 작성하도록 한다.
또한, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 상기 설비의 정상화에 필요한 시간 틀(time frame)을 설정할 수 있다. 시간 틀(time frame)은 파악된 작업요구를 해당 작업 개시 전 일정 시간 내에 작업 목록 상에 명시하기 위하여 필요한 작업으로, 작업 계획에서 각각의 작업들이 얼마나 시간을 들여 정비를 하도록 하는지 확인할 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명의 시간 틀에는 설비/우선순위/완료일 등에 따라 작업 시간을 평가하고, 작업 시간과 계획 달성을 위한 생산 설비 운영 스케줄을 파악할 수 있다.
또한, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 상기 설비의 기준 정보를 중심으로 설비의 운영 스케줄을 판단할 수 있다. 담수화 플랜트 설비 관리 장치는 넓은 면적의 플랜트에서 광범위하게 흩어져 있는 설비를 모두 관리하도록 하므로, 설비의 기준 정보를 모두 저장하여 해당 상태 데이터에 따른 작업 계획을 선정하도록 한다. 예를 들어, 해수 공급 장치와 해수 배출 장치에 이상 상태가 발생한 경우, 두 설비 사이의 거리가 약 400m이면, 본 발명의 설비 관리 장치는 가장 효율적인 동선을 구축하여 작업 계획을 작성하고, 다수의 인력을 이용하여 최적의 워크 티켓을 발행하도록 한다.
제어 모듈(140)은 작업 계획에 따라 설비에 정비 명령을 내릴 수 있다. 계획된 작업은 예방 정비 및 상태 모니터링을 진행하도록 하며, 작업 일정에 포함되어 수행할 수 있다. 이 때, 제어 모듈은 관리 장치에서 작성한 작업 계획을 보고서 형태로 인쇄하여 작업자 단말기에 전송할 수도 있으며, 외부에서 해당 작업 계획을 열람할 수 있도록 인터넷 서버에 업로드할 수도 있다.
또한, 본 발명의 작업 관리 모듈은, 설비의 작업 계획을 작성한 후, 상기 설비를 모니터링하여 작업 계획에 따른 작업이 진행되는지 여부를 확인할 수 있다. 작업 계획에 따른 작업 완료는 장비/수리가 가능한 설비와 이용하지 않은 자재의 반납, 설비 이력의 업데이트, 작업 평가/안전 점검 등으로 판단할 수 있으며, 작업 수행자가 플랜트 설비 관리 장치에 직접 접속하여 작업 진행 여부를 입력할 수도 있다.
또한, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 분석 모듈(150)을 더 포함할 수 있다. 분석 모듈(150)은 상기 작업 관리 모듈의 설비 관리 결과를 측정하고 분석할 수 있다.
이 때, 분석 모듈은 KPI(Key Performance Indicators) 지표를 이용하여 설비 관리 결과를 분석할 수 있다. KPI 지표는 핵심성과지표를 의미하며, 목표 달성의 정도를 계량하는 지표에 해당한다. 특히, 정량적 계측이 어려운 것을 정량화할 때 사용될 수 있으며, 관리 중요성/통제가능성/측정가능성을 고려하여 KPI 지표를 도출할 수 있다.
또한, 본 발명의 분석 모듈은, 결과에 따른 보고서를 자동으로 추출할 수 있다. 분석 모듈은 본 발명의 설비 관리 장치가 작성한 작업 계획이 제대로 수행되는지 여부를 확인하는 역할을 수행하므로, 작업 계획에 따른 작업 수행의 결과 보고서를 추출하도록 한다. 예를 들어, 담수화 플랜트 중 해수 공급 장치의 압력이 상승하는 경우, 본 발명의 작업 관리 모듈이 성립한 작업 계획인 <해수 공급 장치의 가동 중단 및 숙련자로 하여금 공급 장치 정비 처리> 및 작업자의 작업 결과<해수 공급 장치 정상 가동 확인>를 확인하고, <보고서 : 작업 관리 성공>을 기 설정된 템플릿에 따라서 자동으로 추출할 수 있다.
또한, 본 발명의 분석 모듈은, 상기 설비의 작업 계획에 따른 비용 부담 및 작업 효율을 분석할 수 있다. 작업 계획은 시간 효율성에 따라서 정비 명령을 내릴 수도 있지만, 금전 효율성에 따라서 정비 명령을 내릴 수도 있다. 예를 들어, 해수 공급 장치의 동작을 중단하는 경우, 빠른 시간 안에 정비가 가능하기 때문에 효율적일 수 있지만, 차단하는 시간에 비례하여 플랜트 전체의 가용비가 떨어지기 때문에 금전적 측면에서 낭비가 심할 수 있다. 본 발명의 분석 모듈은 금전적/시간적 비용을 모두 고려하여, 최적의 작업 계획을 작성하도록 할 수 있다.
데이터베이스 모듈은 정상 상태 데이터 처리 프로세스를 저장할 수 있다. 본 발명의 데이터베이스 모듈은 담수화 플랜트 설비 관리 장치의 내부에 하드웨어 장치로 구현될 수도 있고, 별도의 데이터베이스 센터로 서버와 격지에 위치하여 구현될 수도 있다.
이 때, 데이터베이스 모듈은 현장 단말기의 데이터 처리 프로세스에 대한 담수화 플랜트의 정상 상태 여부를 판단하는 경우, 정상 상태 처리 프로세스를 업데이트할 수 있다. 현장 단말기는 담수화 플랜트의 여러 가지 상태에 대한 데이터를 수집하므로, 어떠한 상태 데이터에서가 정상 상태이며 이상 상태인지를 확인할 수 있다.
데이터베이스 모듈은 그 중에서도 정상 상태 처리 프로세스인 경우에 데이터베이스의 업데이트 및 갱신을 위하여 새로운 정상 상태 경우로 저장할 수 있다. 따라서, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치는 담수화 플랜트가 정상 상태를 유지하면서 동작하면 할수록 실시간으로 업데이트가 가능하므로, 더 정확하고 효과적으로 정상 상태를 판단할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치가 가지고 있는 기능을 상세하게 나타낸 것이다.
본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 기준 정보로 위치/설비, 작업/안전표준, PM기준, 자재, 공구, 인원으로 분류하여 관리할 수 있다. 이 때, 위치/설비에는 위치 정보, 설비 정보, 고장 코드, 점검 항목으로 분류할 수 있으며, 작업/안전표준에는 작업 표준, 점검 표준, 위험 요소, 안전 표준으로 분류할 수 있다. 또한, PM기준에는 정기PM, 상태PM으로 분류할 수 있으며, 자재는 자재 마스터와 적정 재고로 분류할 수 있다. 아울러, 공구는 공구 마스터 및 창고 마스터로 분류할 수 있으며, 인원은 작업자 및 작업자 스킬로 분류할 수 있다.
또한, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 프로세스 관리로 작업 관리, 재고 관리, 구매 관리, 기준정보 관리로 분류할 수 있다. 작업 관리에는 예방 작업, 점검 작업, 개선 작업, 고장 조치, 서비스 요청을 통하여 작업 요청, 작업 계획, 스케줄링, 작업 실행, 작업 완료, 작업 분석을 진행할 수 있다.
아울러, 재고 관리에는 작업 오더 후 자재 예약, 자재 불출, 자재 실적, 자재 반품을 진행할 수 있다. 또한, 구매 관리는 작업 오더 및 재고 부족과 적정 재고를 입력하고, 구매요청, 견적, 구매오더, 자재입고, 송장으로 분류할 수 있다. 이어, 기준정보관리에는 작업 분석을 통하여 기준 등록, 기준 승인, 기준 사용, 기준 변경으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치는, 분석관리로 KPI관리와 보고서 관리를 포함할 수 있다. KPI 관리는 KPI지표 도출, KPI지표 등록, KPI지표 활성화, KPI지표 변경이 가능하며, 보고서 관리는 보고서 도출, 보고서 설계, 보고서 개발, 보고서 활용, 보고서 변경이 가능하다.
또한, 분석 모듈은 이상 상태로 판단한 후, 해당 이상 상태에 대한 해결 방안을 추출할 수 있다. 이 때, 데이터베이스 모듈은 정상 상태 데이터 처리 프로세스 뿐만 아니라, 이상 상태 데이터 처리 프로세스 및 그와 대응하는 해결 방안을 저장할 수도 있다. 예를 들어, 해수 공급 장치의 해수 속도가 기 설정된 속도보다 2배 이상 공급하고 있는 경우, 데이터베이스 모듈에서 그와 대응하는 해결방안인 <파이프라인의 노즐을 조임>의 해결 방안을 추출하고, 해당 내용을 현장 단말기에 전송하여 현장에서의 엔지니어 및 유지보수 기술자가 빠르고 신속하게 조치할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 시스템의 구성에 관한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 시스템은, 적어도 하나의 설비가 설치된 담수화 플랜트, 상기 설비의 기준 정보를 저장하고, 상기 설비의 상태 데이터를 수집하고, 상기 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면 작업 계획을 작성하여 상기 설비에 정비 명령을 내리는 설비 관리 장치, 상기 설비 관리 장치에 연결되어, 상기 작업 계획을 조회 가능한 사용자 단말기를 포함할 수 있다.
사용자 단말기는 외부에서 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치에 접속하려고 시도하는 경우 사용될 수 있으며, 사용자 단말기를 통하여 설비 관리 장치를 모니터링하고 제어할 수 있다. 또한, 설비 관리 장치의 문제 해결을 위한 외부 전문가 초빙에 필요한 사용자 단말기를 적용할 수도 있다. 이 때, 사용자 단말기는 스마트 단말기, 개인용 컴퓨팅 장치, 태블릿 컴퓨터 등 일반적으로 적용 가능한 단말기가 모두 사용될 수 있으며, 어플리케이션, 프로그램, GUI 등 접속 가능한 템플릿을 이용하여 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치를 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 방법의 순서도에 관한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 플랜트 설비 관리 방법은, 적어도 하나의 설비가 설치된 담수화 플랜트의 관리 방법에 있어서, 상기 설비의 상태 데이터를 수집하는 단계, 상기 상태 데이터의 이상 상태 여부를 파악하는 단계, 상기 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면, 상기 설비의 작업 계획을 작성하는 단계, 상기 작업 계획에 따라 상기 설비에 정비 명령을 내리는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 장치가 가지고 있는 구성요소를 본 발명의 담수화 플랜트 설비 관리 방법에도 적용할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 담수화 플랜트 설비 관리 장치
110 : 기준 정보 관리 모듈
120 : 데이터 수집 모듈
130 : 작업 관리 모듈
140 : 제어 모듈
150 : 분석 모듈

Claims (15)

  1. 담수화 플랜트에 설치된 설비의 기준 정보를 관리하는 기준 정보 관리 모듈;
    상기 설비의 상태 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈;
    상기 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면, 상기 설비의 작업 계획을 작성하는 작업 관리 모듈; 및
    상기 작업 계획에 따라 상기 설비에 정비 명령을 내리는 제어 모듈;
    을 포함하고,
    상기 기준 정보 관리 모듈은,
    상기 설비의 위치 정보를 관리할 때, 제1 내지 제4 위치 코드를 포함한 위치 코드를 분류하여 상기 설비별로 관리하며,
    상기 작업 관리 모듈은,
    상기 이상 상태가 발생시 상기 위치 코드에 따른 상기 설비를 불러와 상기 작업 계획을 작성하고,
    상기 제1 위치 코드는 상기 설비를 지형 및 유형으로 분류하고, 상기 제2 위치 코드는 상기 설비를 영역으로 분류하며, 상기 제3 위치 코드는 상기 설비를 공정에 따라 분류하고, 상기 제4 위치 코드는 상기 설비를 섹션으로 분류하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 담수화 플랜트는,
    해수 공급 장치, 수도관, 증발 장치, 냉각 장치, 스팀 장치, 역삼투 장치 중 적어도 하나를 포함하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기준 정보 관리 모듈은,
    상기 설비의 위치 정보, 설비 정보, 고장 코드, 점검 항목 중 적어도 어느 하나를 포함하여 관리하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 작업 관리 모듈은,
    상기 설비의 작업 계획 작성시, 저장된 작업 일지 및 운전 일지, 상기 설비의 결함 상태, 상기 설비에 대한 운전원 판단 내역, 상기 설비에 대한 관리 전문가 판단 내역 중 적어도 어느 하나를 포함하여 작업 계획을 작성하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 작업 관리 모듈은,
    기 저장된 표준 작업 절차에 따라서 작업 계획을 작성하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 작업 관리 모듈은,
    상기 설비의 정상화에 필요한 시간 틀(time frame)을 설정하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 작업 관리 모듈은,
    상기 설비의 기준 정보를 중심으로 설비의 운영 스케줄을 판단하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 작업 관리 모듈은,
    상기 설비의 작업 계획을 작성한 후, 상기 설비를 모니터링하여 작업 계획에 따른 작업이 진행되는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 작업 관리 모듈의 설비 관리 결과를 측정하고 분석하는 분석 모듈;
    을 더 포함하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 분석 모듈은,
    KPI(Key Performance Indicators) 지표를 이용하여 설비 관리 결과를 분석하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 분석 모듈은,
    상기 결과에 따른 보고서를 자동으로 추출하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 분석 모듈은,
    상기 설비의 작업 계획에 따른 비용 부담 및 작업 효율을 분석하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 장치.
  14. 적어도 하나의 설비가 설치된 담수화 플랜트;
    상기 설비의 기준 정보를 저장하고, 상기 설비의 상태 데이터를 수집하고, 상기 상태 데이터가 이상 상태로 판단되면 작업 계획을 작성하여 상기 설비에 정비 명령을 내리는 설비 관리 장치; 및
    상기 설비 관리 장치에 연결되어, 상기 작업 계획을 조회 가능한 사용자 단말기;
    를 포함하고,
    상기 설비 관리 장치는,
    상기 설비의 위치 정보를 관리할 때, 제1 내지 제4 위치 코드를 포함한 위치 코드를 분류하여 상기 설비별로 관리하고, 상기 이상 상태가 발생시 상기 위치 코드에 따른 상기 설비를 불러와 상기 작업 계획을 작성하고,
    상기 제1 위치 코드는 상기 설비를 지형 및 유형으로 분류하고, 상기 제2 위치 코드는 상기 설비를 영역으로 분류하며, 상기 제3 위치 코드는 상기 설비를 공정에 따라 분류하고, 상기 제4 위치 코드는 상기 설비를 섹션으로 분류하는 것을 특징으로 하는 담수화 플랜트 설비 관리 시스템.
  15. 삭제
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